ทำไมเราต้องแยกระหว่างเหล็กกล้ารีดร้อนกับเหล็กกล้ารีดเย็น ? แตกต่างกันอย่างไร ?

การรีดร้อนและการรีดเย็นเป็นกระบวนการสำหรับการขึ้นรูปแผ่นเหล็กหรือโปรไฟล์เหล็ก และมีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของเหล็ก

การรีดเหล็กส่วนใหญ่จะเป็นการรีดร้อน ส่วนการรีดเย็นมักใช้เพื่อผลิตเหล็กขนาดเล็กและแผ่นเหล็กบางที่มีขนาดที่แม่นยำเท่านั้น

สถานการณ์การรีดเหล็กร้อนและรีดเย็นทั่วไป:

1. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี: วัสดุฐานและการเคลือบพื้นผิวของแผ่นเหล็กมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง โดยใช้โลหะผสมแมกนีเซียม-อลูมิเนียม-สังกะสีที่มีความแข็งแรงสูงเป็นวัสดุเคลือบ และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าวัสดุแผ่นเหล็กแบบดั้งเดิมมาก
2. ความแข็งแรงสูง: แผ่นอลูมิเนียม-แมกนีเซียม-สังกะสีมีความทนทานต่อลมแรง แผ่นดินไหว และแรงกดดันสูงได้เป็นอย่างดี มีน้ำหนักเบากว่าวัสดุแผ่นเหล็กแบบดั้งเดิม แต่มีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งที่สูงกว่า
3. สวยงามและทนทาน: วัสดุและสีของแผ่นมีความเรียบเสมอกันมาก และการเคลือบพื้นผิวมีความคงตัวของสีและความเงาที่ยอดเยี่ยม ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้มาก
4. ความปลอดภัย: แผ่นนี้มีระดับความทนไฟและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูงมากซึ่งสามารถป้องกันเพลิงไหม้ได้ในระดับหนึ่ง
5. การก่อสร้างที่สะดวก: เมื่อเทียบกับวัสดุแผ่นเหล็กแบบดั้งเดิม แผ่นอลูมิเนียม-แมกนีเซียม-สังกะสีจะเบากว่า สะดวกต่อการก่อสร้าง ลดระยะเวลาการก่อสร้าง และลดกำลังคนและต้นทุนวัสดุ

กลิ้งร้อน

ตามคำจำกัดความ แท่งเหล็กหรือแท่งเหล็กนั้นยากต่อการเสียรูปและแปรรูปที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปแล้วแท่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนถึง 1100-1250 องศาเซลเซียสเพื่อรีด กระบวนการรีดนี้เรียกว่าการรีดร้อน
อุณหภูมิตอนท้ายของการรีดร้อนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 800-900℃ จากนั้นจึงทำการทำให้เย็นลงในอากาศ ดังนั้นสถานะการรีดร้อนจึงเทียบเท่ากับการทำให้เป็นปกติ
ผลิตภัณฑ์เหล็กส่วนใหญ่รีดด้วยวิธีการรีดร้อน เนื่องจากอุณหภูมิสูง ตะกรันเหล็กออกไซด์จึงก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของเหล็กที่รีดร้อน จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในระดับหนึ่งและสามารถเก็บไว้ในที่โล่งได้
อย่างไรก็ตามชั้นของเหล็กออกไซด์นี้ทำให้พื้นผิวของเหล็กรีดร้อนหยาบและขนาดเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ดังนั้นผลิตภัณฑ์เหล็กที่มีพื้นผิวเรียบ ขนาดที่แม่นยำ และคุณสมบัติเชิงกลที่ดีควรผลิตโดยการรีดเย็นโดยใช้ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปรีดร้อนหรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเป็นวัตถุดิบ

ข้อดี:

• ความเร็วในการขึ้นรูปที่รวดเร็ว ผลผลิตสูง ไม่มีความเสียหายต่อการเคลือบ สามารถผลิตเป็นรูปหน้าตัดต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการเงื่อนไขการใช้งาน การรีดเย็นสามารถทำให้เหล็กเกิดการเสียรูปพลาสติกในจำนวนมากได้ ส่งผลให้จุดยืดหยุ่นของเหล็กเพิ่มขึ้น

ข้อบกพร่อง:

• แม้ว่าจะไม่มีการบีบอัดพลาสติกแบบร้อนในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป แต่ยังคงมีแรงเครียดตกค้างอยู่ในหน้าตัด ซึ่งจะส่งผลต่อลักษณะการโก่งตัวโดยรวมและเฉพาะที่ของเหล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
• ส่วนเหล็กกล้ารีดเย็นโดยทั่วไปจะเป็นส่วนเปิด ซึ่งทำให้ความแข็งในการบิดตัวแบบอิสระของส่วนนี้ต่ำ เมื่อถูกดัดจะบิดตัวได้ง่าย และเมื่อถูกบีบอัดก็จะบิดตัว-บิดตัว และความต้านทานการบิดตัวก็ต่ำ
• ความหนาของผนังเหล็กกล้ารีดเย็นมีขนาดเล็ก และไม่มีความหนาขึ้นที่มุมที่เชื่อมต่อแผ่นเหล็ก ดังนั้น ความสามารถในการทนต่อภาระที่กระจุกตัวในพื้นที่จึงอ่อนแอ

รีดเย็น

การรีดเย็นหมายถึงวิธีการรีดที่เปลี่ยนรูปร่างของเหล็กโดยการบีบอัดด้วยแรงกดของลูกกลิ้งที่อุณหภูมิห้อง แม้ว่าแผ่นเหล็กจะร้อนขึ้นระหว่างกระบวนการ แต่ก็ยังเรียกว่าการรีดเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรีดเย็นใช้คอยล์เหล็กรีดร้อนเป็นวัตถุดิบ และหลังจากการดองเพื่อขจัดตะกรันออกไซด์แล้ว จะได้รับการประมวลผลด้วยแรงกด และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคือคอยล์รีดแข็ง

โดยทั่วไปเหล็กแผ่นรีดเย็น เช่น เหล็กแผ่นเคลือบสังกะสีและเคลือบสี จะต้องผ่านการอบอ่อน ดังนั้นความเหนียวและการยืดตัวจึงดีเช่นกัน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน ฮาร์ดแวร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ พื้นผิวของเหล็กแผ่นรีดเย็นมีระดับความเรียบในระดับหนึ่ง และให้ความรู้สึกเรียบเนียนเมื่อสัมผัส ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการดอง พื้นผิวของเหล็กแผ่นรีดร้อนโดยทั่วไปไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ดังนั้นเหล็กแผ่นรีดร้อนจึงต้องรีดเย็น โดยทั่วไปแล้ว เหล็กแผ่นรีดร้อนจะมีความหนาบางที่สุดที่ 1.0 มม. และเหล็กแผ่นรีดเย็นสามารถรีดได้หนาถึง 0.1 มม. เหล็กแผ่นรีดร้อนจะรีดเหนือจุดอุณหภูมิการตกผลึก ส่วนเหล็กแผ่นรีดเย็นจะรีดต่ำกว่าจุดอุณหภูมิการตกผลึก

การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเหล็กที่เกิดจากการรีดเย็นเป็นการเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง การชุบแข็งด้วยความเย็นที่เกิดจากกระบวนการนี้จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กม้วนที่ผ่านการรีดแข็ง และลดตัวบ่งชี้ความเหนียวและความยืดหยุ่น

สำหรับการใช้งานส่วนปลาย การรีดเย็นจะทำให้ประสิทธิภาพการปั๊มลดลง และผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีการเสียรูปเพียงเล็กน้อย

ข้อดี:

• สามารถทำลายโครงสร้างการหล่อของแท่งเหล็ก ปรับปรุงเกรนของเหล็ก และกำจัดข้อบกพร่องของโครงสร้างจุลภาค ทำให้โครงสร้างเหล็กมีความหนาแน่นและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล การปรับปรุงนี้สะท้อนให้เห็นเป็นหลักในทิศทางการรีด ทำให้เหล็กไม่เป็นไอโซทรอปิกในระดับหนึ่งอีกต่อไป ฟองอากาศ รอยแตก และความคลายตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการเทยังสามารถเชื่อมได้ภายใต้ความร้อนและแรงดันสูง

ข้อบกพร่อง:

• หลังจากการรีดร้อน สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งซัลไฟด์และออกไซด์ รวมถึงซิลิเกต) ภายในเหล็กจะถูกกดให้เป็นแผ่นบาง ส่งผลให้เกิดการแบ่งชั้น การแบ่งชั้นทำให้คุณสมบัติแรงดึงของเหล็กลดลงอย่างมากตามทิศทางของความหนา และอาจเกิดการฉีกขาดระหว่างชั้นเมื่อรอยเชื่อมหดตัว ความเครียดในพื้นที่ที่เกิดจากการหดตัวของรอยเชื่อมมักจะสูงถึงหลายเท่าของความเครียดที่จุดคราก ซึ่งมากกว่าความเครียดที่เกิดจากภาระมาก
• ความเค้นตกค้างที่เกิดจากการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ความเค้นตกค้างคือความเค้นภายในที่สมดุลโดยไม่มีแรงภายนอก เหล็กแผ่นรีดร้อนที่มีหน้าตัดต่างๆ จะมีแรงเค้นตกค้างประเภทนี้ โดยทั่วไป ยิ่งขนาดหน้าตัดของเหล็กแผ่นใหญ่ขึ้น ความเค้นตกค้างก็จะยิ่งมากขึ้น แม้ว่าความเค้นตกค้างจะสมดุลด้วยตนเอง แต่ก็ยังส่งผลกระทบในระดับหนึ่งต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบเหล็กภายใต้แรงภายนอก ตัวอย่างเช่น อาจส่งผลเสียต่อการเสียรูป ความเสถียร ความต้านทานต่อความล้า เป็นต้น